KR101645831B1 - 고정 및 도난방지 기능을 갖는 배터리 모듈 - Google Patents

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Abstract

전기 차량을 위한 상기 배터리 모듈은 외부 케이스, 배터리 박스, 고정 수단, 및 회전식 손잡이를 포함한다. 상기 외부 케이스는 전기 차량에 고정되고 수용 공간과 제 1 고정부를 포함한다. 상기 배터리 박스는 상기 수용 공간 내에 탈착 가능하게 설치된다. 상기 고정 수단은 배터리 박스 상에 배치된다. 배터리 박스가 수용 공간에 설치될 때, 상기 고정 수단이 제 1 고정부와 체결 또는 체결해제됨으로써, 상기 배터리 박스가 선택적으로 잠금 상태 또는 비잠금 상태가 된다. 상기 배터리 박스가 잠금 상태일 때, 상기 배터리 박스는 수용 공간 내에 단단하게 고정된다. 배터리 박스가 비잠금 상태일 때, 상기 배터리 박스가 수용 공간으로부터 제거될 수 있다. 상기 회전식 손잡이가 고정 수단으로 탈착 가능하게 삽입된다. 상기 회전식 손잡이를 회전시킴으로써, 고정 수단과 제 1 고정부 간의 관계가 조절 가능함으로써, 상기 배터리 박스가 선택적으로 잠금 상태 또는 비잠금 상태가 된다. 배터리 박스가 비잠금 상태일 때, 회전식 손잡에 가해진 외부 힘에 반응하여 상기 배터리 박스가 수용 공간으로부터 제거된다.

Description

고정 및 도난방지 기능을 갖는 배터리 모듈{BATTERY ASSEMBLY WITH FIXING AND THEFT-PROOF FUNCTION}
본 발명은 배터리 모듈에 관한 것이고, 더 구체적으로는 고정 및 도난 방지 기능을 구비한 전기 차량을 위한 배터리 모듈에 관한 것이다.
최근 들어, 세계의 에너지원이 점차 고갈되고 있다. 덧붙여, 환경 우려 및 환경 보호 인구의 증가와 함께, 종래의 가솔린 차량이 점차 전기 차량으로 대체되고 있다. 따라서 최근 들어 전기 차량이 사람들에게 인기 있는 운송 수단이 되고 있다.
일반적으로, 전기 차량은 전기 차량에 전력을 공급하고 구동하기 위한 내장형 충전식 배터리를 가진다. 충전식 배터리를 설치하는 방식에 따라서, 일반적으로 전기 차량은 두 가지 유형으로 나뉜다. 제 1 유형의 전기 차량에서, 충전식 배터리는 전기 차량의 차체에 고정된다. 제 1 유형의 전기 차량의 충전식 배터리의 경우, 사용자는 전기 차량을 충전 스테이션(charging station)까지 몰고 가서 충전시 배터리를 충전해야 한다. 제 2 유형의 전기 차량의 경우, 충전식 배터리가 전기 차량에 탈착식으로 설치된다. 제 2 유형의 전기 차량의 충전식 배터리를 충전하기 위해, 전기 차량을 충전 스테이션으로 몰고 갈 필요 없이, 전기 차량 내 저용량 충전식 배터리가 전기 차량으로부터 제거되고 완전 충전된 충전식 배터리로 교체된다.
잘 알려져 있다시피, 제 1 유형의 전기 차량은 약간의 단점을 가진다. 제 1 유형의 전기 차량의 충전식 배터리를 충전하기 위해, 전기 차량을 충전 스테이션으로 몰고 가는 것이 필요하다. 충전식 배터리의 잔여 용량이 불충분하거나 충전 스테이션이 너무 먼 경우, 충전 스테이션에 의해 전기 차량은 충전되지 못할 수 있다. 다시 말하면, 제 1 유형의 전기 차량의 이용 유연성이 낮다. 덧붙여, 충전식 배터리가 차체에 고정되기 때문에, 제 1 유형의 전기 차량의 전체 비용이 높다. 따라서 이 전기 차량의 경쟁력은 낮다.
제 2 유형의 전기 차량을 사용함으로써, 제 1 유형의 전기 차량의 단점이 해결될 수 있다. 제 2 유형의 전기 차량의 충전식 배터리는 탈착식이며 교체 가능하다. 다시 말하면, 충전식 배터리를 충전하기 위해 전기 차량을 충전 스테이션으로 몰고 갈 필요가 없다. 따라서 전기 차량을 충전하는 편의성이 증가되고, 전기 차량의 이용 유연성이 증가된다. 최근, 전기 차량의 판매상과 제조업체는 탈착식 배터리 모듈을 임대로 제공한다. 따라서 전기 차량의 판매 가격이 감소된다.
그러나 제 2 유형의 전기 차량은 여전히 약간의 문제를 가진다. 예를 들어, 전기 차량의 배터리 모듈이 매우 용이하게 빼내질 수 있다면, 사용자가 배터리 모듈을 교체하거나 유지보수할 수 있다. 사용자가 배터리 모듈에 대한 전문적인 지식이 없는 경우, 사용자는 배터리 모듈을 교체하거나 유지보수하는 과정 동안 전기 충격을 받을 수 있다. 덧붙여, 배터리 모듈의 무게가 매우 높기 때문에, 특수 설비나 기계를 이용하지 않고, 배터리 모듈이 전기 차량에서 쉽게 빼내질 수 있다면, 사용자는 쉽게 부상당할 수 있다. 덧붙여, 배터리 모듈이 교체 가능하기 때문에, 배터리 모듈은 쉽게 도난된다. 덧붙여, 배터리 모듈이 차체 내에 단단히 고정되지 않는 경우, 배터리 모듈의 진동이나 흔들림 가능성이 증가할 것이다. 이러한 상황에서, 배터리 모듈이 손상될 수 있다.
따라서 상기의 단점을 피하기 위해 고정 및 도난방지 기능을 갖는 배터리 모듈을 제공할 필요가 있다.
본 발명은 고정 및 도난방지 기능을 갖는 배터리 모듈을 제공한다. 상기 배터리 모듈은 외부 케이스, 배터리 박스, 고정 수단, 및 회전식 손잡이를 포함한다. 배터리 박스를 수용 공간으로부터 빼내는 것이 쉽지 않기 때문에, 배터리 박스를 쉽게 변경하는 위험이 크게 감소되고 배터리 박스의 도난 방지 효율이 증가된다. 덧붙여, 전기 차량을 운전하는 동안, 배터리 박스의 진동 및 흔들림의 가능성이 최소화되고 배터리 모듈 내 충전식 배터리의 사용 수명이 증가될 것이다.
본 발명의 양태에 따라, 전기 차량을 위한 배터리 모듈이 제공된다. 상기 배터리 모듈은 외부 케이스, 배터리 박스, 고정 수단, 및 회전식 손잡이를 포함한다. 상기 외부 케이스는 전기 차량에 고정되고 수용 공간과 제 1 고정부를 포함한다. 상기 배터리 박스는 상기 수용 공간 내에 탈착 가능하게 설치된다. 상기 고정 수단은 배터리 박스 상에 배치된다. 배터리 박스가 수용 공간에 설치될 때, 상기 고정 수단이 제 1 고정부와 체결 또는 체결해제됨으로써, 상기 배터리 박스가 선택적으로 잠금 상태 또는 비잠금 상태가 된다. 상기 배터리 박스가 잠금 상태일 때, 상기 배터리 박스는 수용 공간 내에 단단하게 고정된다. 배터리 박스가 비잠금 상태일 때, 상기 배터리 박스가 수용 공간으로부터 제거될 수 있다. 상기 회전식 손잡이가 고정 수단으로 탈착 가능하게 삽입된다. 상기 회전식 손잡이를 회전시킴으로써, 고정 수단과 제 1 고정부 간의 관계가 조절 가능함으로써, 상기 배터리 박스가 선택적으로 잠금 상태 또는 비잠금 상태가 된다. 배터리 박스가 비잠금 상태일 때, 회전식 손잡에 가해진 외부 힘에 반응하여 상기 배터리 박스가 수용 공간으로부터 제거된다.
본 발명의 상기의 내용이 이하의 상세한 설명과 첨부된 도면을 읽은 후 해당 분야의 통상의 기술자에게 더 자명해 질 것이다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따르는 적어도 하나의 배터리 모듈을 갖는 전기 차량을 개략적으로 도시한다.
도 2는 도 1의 전기 차량의 배터리 모듈을 개략적으로 도시한다.
도 3은 도 2의 배터리 모듈의 부분을 도시하는 개략적인 분해도이다.
도 4는 도 2의 배터리 모듈의 회전식 손잡이를 도시하는 개략적인 확대투시도이다.
도 5는 외부 케이스의 수용 공간 내에 고정되는 도 2의 배터리 모듈을 도시하는 개략적 투시도이다.
도 6은 도 3의 배터리 박스와 고정 수단을 도시하며 방향 D를 따라 취해진 개략적 정면도이다.
도 7은 도 6의 배터리 박스와 고정 수단을 도시하는 개략도이다.
본 발명은 다음의 실시예를 참조하여 더 구체적으로 기재될 것이다. 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 다음의 기재는 본 명세서에서 단지 예시와 설명 목적으로만 제공된다. 이러한 기재는 포괄하거나 정확히 개시된 형태로 제한되는 것이 아니다.
도 1-3을 참조할 수 있다. 도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따르는 적어도 하나의 배터리 모듈을 갖는 전기 차량을 개략적으로 도시한다. 도 2는 도 1의 전기 차량의 배터리 모듈을 개략적으로 도시한다. 도 3은 도 2의 배터리 모듈의 일부분을 도시하는 개략적인 분해도이다. 도 1-3에 도시된 바와 같이, 배터리 모듈(2)은 전기 차량에 적용된다. 전기 차량의 비-제한적 예를 들면, 전기 자동차 또는 전기 스쿠터가 있다. 이 실시예에서, 전기 차량은 대형 전기 버스(1)이다.
배터리 모듈(2)이 전기 버스(1)의 차체 내에 설치된다. 예를 들어, 배터리 모듈(2)이 전기 버스(1)의 차체의 횡방향 측부에 위치된다. 이 실시예에서, 배터리 모듈(2)은 외부 케이스(20), 배터리 박스(21), 적어도 하나의 회전식 손잡이(22), 및 적어도 하나의 고정 수단(23)을 포함한다. 외부 케이스(20)는 전기 버스(1)의 차체 내부로 고정된다. 상기 외부 케이스(20)는 수용 공간(201)과 복수의 제 1 고정부(202)를 포함한다. 상기 수용 공간(201)은 배터리 박스(21)와 일치하는 크기를 가짐으로써 배터리 박스(21)를 수용할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 외부 케이스(20)는 4개의 제 1 고정부(202)를 포함한다. 상기 4개의 제 1 고정부(202)는 상기 외부 케이스(20)의 대응하는 내부 벽에 형성된 압입부이다. 하나의 압입부(202)는 외부 케이스(20)의 좌측 내부 벽(203)에 형성되고, 또 다른 하나의 압입부(202)는 (점선으로 표시되는 바와 같이) 외부 케이스(20)의 우측 내부 벽(204)에 형성되며, 나머지 2개의 압입부(202)는 (점선으로 표시되는 바와 같이) 상기 외부 케이스(20)의 상단 내부 벽(205)에 형성된다.
배터리 박스(21)는 상기 수용 공간(201) 내에서 탈착가능하게 설치된다. 배터리 박스(21)가 수용 공간(201)에 설치될 때, 배터리 박스(21)의 외부 표면이 상기 수용 공간(201)의 출구와 대면한다. 즉, 배터리 박스(21)의 외부 표면(211)이 외부 케이스(20)의 외부 측부와 대면한다. 덧붙여, 배터리 박스(21)는 적어도 하나의 충전식 배터리(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 이 실시예에서, 배터리 모듈(2)은 2개의 고정 수단(23)을 포함한다. 상기 2개의 고정 수단(23)은 배터리 박스(21)의 외부 표면(211)의 2개의 측부에 각각 위치한다. 상기 배터리 박스(21)가 수용 공간(201)에 설치될 때, 상기 고정 수단(23)은 외부 케이스(20)의 복수의 압입부(202)와 체결 또는 체결해제될 수 있다. 고정 수단(23)과 복수의 압입부(202) 간 관계를 조절함으로써, 배터리 박스(21)가 선택적으로 잠금 상태 또는 비잠금 상태가 된다. 배터리 박스(21)가 잠금 상태인 경우, 배터리 박스(21)는 수용 공간(201) 내에 단단하게 고정된다. 배터리 박스(21)가 비-잠금 상태인 경우, 배터리 박스(21)는 수용 공간(201)으로부터 제거될 수 있다.
각각의 고정 수단(23)은 외부 쉘(231), 가이드 디스크(232), 복수의 제 2 고정부(233), 탄성 위치설정 기둥(234), 및 회전 디스크(235)을 포함한다. 복수의 제 2 고정부(233)는 배터리 박스(21)의 외부 표면(211) 상에 배치된다. 덧붙여, 복수의 제 2 고정부(233)는 외부 케이스(20)의 복수의 압입부(202)에 대응하는 위치로 위치한다. 제 2 고정부(233)의 비-제한적 예를 들면, 기다란 핀(elongated pin)이 있다. 상기 핀(233)은 대응하는 압입부(202)와 체결될 수 있다. 2개의 고정 수단(23)의 핀(233)의 총 개수 및 핀(233)의 위치는 외부 케이스(20)의 압입부(202)의 개수와 위치에 따라 결정된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 고정 수단(23)은 2개의 핀(233)을 포함한다. 따라서 4개의 핀(233)은 배터리 박스(21)의 외부 표면(211) 상에 배치된다. 따라서 4개의 핀(233)이 대응하는 압입부(202)와 체결될 수 있다.
회전 디스크(235)는 배터리 박스(21)의 외부 표면(211) 상에 회전 가능하게 배치된다. 상기 회전 디스크(235)는 봉 연결 동작을 통해 2개의 핀(233)과 연결된다. 회전 디스크(235)를 회전시키면, 상기 2개의 핀(233)이 배터리 박스(21)의 외부 표면(211)에 대해 동시에 회전한다. 따라서, 2개의 핀(233)이 배터리 박스(21)의 외부 표면(211) 밖으로 부분적으로 돌출되거나 2개의 핀(233)이 배터리 박스(21)의 외부 표면(211) 밖으로 돌출되지 않는다. 배터리 박스(21)가 수용 공간(201) 내에 수용된 후, 상기 회전 디스크(235)를 회전시킴으로써, 핀(233)이 배터리 박스(21)의 외부 표면(211) 밖으로 부분적으로 돌출되도록 회전된다. 이러한 상황에서, 핀(233)은 대응하는 압입부(202)와 체결되고, 배터리 박스(21)가 수용 공간(201) 내에 고정된다.
탄성 위치설정 기둥(234)은 회전 디스크(235)에 인접하여 위치하고 배터리 박스(21)의 외부 표면(211) 상에 배치된다. 상기 탄성 위치설정 기둥(234)의 예시가 고무 탄성체 또는 스프링이다. 회전 디스크(235)의 회전을 동기 방식으로 구동시키기 위해 가이드 디스크(232)는 회전 디스크(235)를 회전 가능하게 덮는다. 덧붙여, 가이드 디스크(232)가 오목부(232a) 및 천공부(232b)를 포함한다. 상기 천공부(232b)는 탄성 위치설정 기둥(234)에 따라 정렬된다. 덧붙여, 상기 탄성 위치설정 기둥(234)이 상기 천공부(232b)를 투과할 수 있다. 탄성 위치설정 기둥(234)이 천공부(232b)를 투과할 때, 상기 탄성 위치설정 기둥(234)은 천공부(232b)와 체결되어, 회전 디스크(235)가 회전되지 않을 수 있다. 한편, 탄성 위치설정 기둥(234)이 (압력 동작에 의해) 상기 천공부(232b)로부터 분리될 때, 상기 가이드 디스크(232)가 상기 회전 디스크(235)의 동기 회전(synchronous rotation)을 구동하도록 회전될 수 있다. 이 실시예에서, 상기 오목부(232a)는 기다란 오목부이다.
외부 쉘(231)은 가이드 디스크(232), 핀(233)의 적어도 일부분, 탄성 위치설정 기둥(234) 및 회전 디스크(235)를 보호하기 위해 배터리 박스(21)의 외부 표면(211) 상에 고정된다. 외부 쉘(231)의 배열 때문에, 본래 설비 제조업자나 특수 기술자가 아닌 사람은 내부 구성요소 및 상기 고정 수단(23)의 동작을 구현할 수 없다. 고정 수단(23)의 내부 구성요소 및 동작이 사용자에 의해 쉽게 구현될 수 없기 때문에, 사용자가 배터리 박스(21)를 외부 케이스(20)로부터 제거하는 것이 어렵다. 이러한 상황에서, 배터리 모듈(2)의 안전이 강화된다. 덧붙여, 외부 쉘(231)은 오목부(232a)에 대응하는 가이드 슬롯(231a)을 더 포함한다. 상기 가이드 슬롯(231a)의 크기 및 형태는 오목부(232a)의 크기 및 형태에 정합된다. 즉, 가이드 슬롯(231a)은 기다란 슬롯이다. 덧붙여, 가이드 슬롯(231a)의 긴 축이 수평 방향에 수직이고, 가이드 슬롯(231a)의 짧은 축이 수평 방향과 평행이다.
도 4 및 도 1-3을 참조할 수 있다. 도 4는 도 2의 배터리 모듈의 회전식 손잡이를 도시하는 개략적인 확대 투시도이다. 도 1-4에 도시된 바와 같이, 회전식 손잡이(22)의 개수가 고정 수단(23)의 개수에 따라 결정된다. 예를 들어, 배터리 모듈은 2개의 회전식 손잡이(22)를 포함한다. 상기 회전식 손잡이(22)는 대응하는 고정 수단(23)으로 탈착 가능하게 삽입되어, 상기 고정 수단(23)과 제 1 고정부(즉, 압입부(202)) 간 관계를 조절할 수 있다. 따라서 배터리 박스(21)가 선택적으로 잠금 상태 또는 비잠금 상태가 된다. 덧붙여, 배터리 박스(21)가 비잠금 상태인 때, 상기 회전식 손잡이(22)에 가해지는 외부 힘에 반응하여, 상기 배터리 박스(21)는 수용 공간(201)으로부터 제거될 수 있다.
이 실시예에서, 상기 회전식 손잡이(22)는 핸들 부분(221), 삽입 부분(222), 체결 부분(223), 및 가압 부분(224)을 포함한다. 상기 핸들 부분(221)은 상기 삽입 부분(222)의 제 1 단부와 연결되며, 사용자에 의해 쥐어지고 동작될 고리-형상의 구조물을 가진다. 따라서 상기 회전식 손잡이(22)는 대응하여 회전된다. 이 실시예에서, 삽입 부분(222)은 기둥형(pillar)이다. 상기 삽입 부분(222)은 부분적으로 상기 가이드 슬롯(231a)을 투과하고 부분적으로 상기 가이드 슬롯(231a)내에 배치된다. 상기 체결 부분(223)은 삽입 부분(222)의 제 2 단부로 연결되고 상기 삽입 부분(222)과 관련해 핸들 부분(221)과 대향한다. 덧붙여, 상기 체결 부분(223)의 크기와 형태는 상기 가이드 슬롯(231a)및 오목부(232a)의 크기와 형태에 정합된다. 따라서 체결 부분(223)은 기다란 슬라브(elongated slab)이다. 상기 삽입 부분(222)이 부분적으로 상기 가이드 슬롯(231a)을 투과하고 부분적으로 가이드 슬롯(231a) 내에 배치되어 있을 때, 상기 체결 부분(223)은 상기 가이드 슬롯(231a)에 의해 상기 오목부(232a)와 체결되도록 가이드된다. 이 상황에서, 삽입 부분(222)과 체결 부분(223)이 상기 핸들 부분(221)과 동기되어 회전될 때, 상기 가이드 디스크(232)와 상기 회전 디스크(235)는 상기 체결 부분(223)과 동기되어 회전된다. 따라서, 핀(233)이 배터리 박스(21)의 외부 표면(211) 밖으로 부분적으로 돌출되거나 2개의 핀(233)이 상기 배터리 박스(21)의 외부 표면(211) 밖으로 돌출되지 않는다. 상기 가압 부분(224)은 체결 부분(223) 상에 배치되고, 탄성 위치설정 기둥(234)에 대응한다. 상기 체결 부분(223)이 오목부(232a)와 체결될 때, 상기 탄성 위치설정 기둥(234)이 상기 가압 부분(224)에 의해 가압되는 경우, 상기 탄성 위치설정 기둥(234)이 상기 천공부(232b) 밖으로 튀어나온다. 이러한 상황에서, 상기 가이드 디스크(232)와 회전 디스크(235)는 회전 가능하다.
본 명세서에서, 배터리 모듈(2)의 외부 케이스(20), 배터리 박스(21), 회전식 손잡이(22) 및 고정 수단(23)의 동작이 더 상세히 설명될 것이다. 이 실시예에서, 배터리 모듈(2)은 2개의 회전식 손잡이(22) 및 2개의 고정 수단(23)을 포함한다. 도 1-4를 다시 참조할 수 있다. 배터리 박스(21)가 잠금 상태일 때, 상기 배터리 박스(21)는 상기 외부 케이스(20)의 수용 공간(201) 내에 고정된다(도 5 참조). 한편, 핀(233)은 배터리 박스(21)의 외부 표면(211) 밖으로 부분적으로 돌출되고 대응하는 압입부(202)와 체결되며, 탄성 위치설정 기둥(234)이 상기 천공부(232b)를 투과하며, 가이드 슬롯(231a)의 긴 축이 수평 방향에 수직이 된다. 이러한 상황에서, 회전식 손잡이(22)가 사용되지 않는 경우, 상기 배터리 박스(21)는 잠금 상태에서 비잠금 상태로 변환될 수 없다. 따라서 배터리 박스(21)는 수용 공간(201) 내에 단단하게 고정될 수 있다. 전기 버스(1)를 운전하는 동안, 배터리 박스(21)의 진동 및 흔들림의 가능성이 최소화될 것이다. 또한 상기 회전시 손잡이(22)의 배열로 인해, 배터리 박스(21)의 도난방지 효율이 증가될 것이다.
배터리 박스(21)를 수용 공간(201)으로부터 제거하기 위해, 사용자는 먼저 2개의 회전식 손잡이(22)를 준비해야 하고, 그 후 2개의 회전식 손잡이(22)의 삽입 부분(222)과 체결 부분(223)이 상기 외부 쉘(231)의 가이드 슬롯(231a)을 통해 투과되어 외부 쉘(231) 내에 수용될 수 있다. 이러한 상황에서, 체결 부분(223)은 가이드 슬롯(231a)을 투과하도록 가이드 슬롯(231a)과 평행이다. 즉, 상기 체결 부분(223)은 가이드 슬롯(231a)을 투과하고 상기 체결 부분(223)의 긴 축은 수평 방향에 수직이다. 따라서 상기 체결 부분(223)은 오목부(232a)와 직접 체결되도록 가이드 슬롯(231a)에 의해 가이드된다. 덧붙여, 탄성 위치설정 기둥(234)이 가압 부분(224)에 의해 가입되기 때문에, 상기 탄성 위치설정 기둥(234)이 상기 천공부(232b) 밖으로 튀어 나온다. 그 후, 2개의 회전식 손잡이(22)의 핸들 부부S221)에 외부 힘을 가함으로써, 상기 회전식 손잡이(22)가 90도만큼 서로를 향한 방향으로(가령, 도 2에 도시된 회전 방향 B 및 C로) 회전된다. 회전식 손잡이(22)가 90도만큼씩 회전될 때, 상기 삽입 부분(222)과 체결 부분(223)이 90도만큼 회전된다. 따라서, 가이드 디스크(232)와 회전 디스크(235)가 상기 체결 부분(223)과 90도만큼 동기되어 회전된다. 이러한 환경에서, 핀(233)이 압입부(202)로부터 체결해제되고, 상기 배터리 박스(21)의 외부 표면(211) 밖으로 더 이상 돌출되지 않는다. 따라서 배터리 박스(21)는 비잠금 상태이다. 상기 체결 부분(223)이 가이드 슬롯(231a)과 평행이 아니기 때문에, 2개의 회전식 손잡이(22)의 핸들 부분(221)이 외부 힘에 반응하여 회전되고 배터리 박스(21)는 상기 외부 케이스(20)로부터 멀어지는 방향으로(가령, 도 2에 도시된 방향 A) 당겨질 때, 상기 체결 부분(223)은 외부 쉘(231)과 접촉된다. 따라서, 회전식 손잡이(22)가 사용자에 의해 당겨질 때, 상기 배터리 박스(21)가 수용 공간(201)으로부터 제거된다. 상기 배터리 박스(21)가 상기 수용 공간(201)으로부터 제거된 후, 2개의 회전식 손잡이(22)가 회전되어, 상기 체결 부분(223) 및 가이드 슬롯(231a)이 서로 평행이 되게 할 수 있다. 따라서 상기 회전식 손잡이(22)는 고정 수단(23) 밖으로 당겨질 수 있다.
외부 케이스(20)의 수용 공간(201) 내에 배터리 박스(21)를 고정하기 위해, 사용자는 우선 배터리 박스(21)를 수용 공간(201) 내로 밀 수 있다. 그 후, 앞서 언급된 동작 원리에 따라, 2개의 회전식 손잡이(22)의 체결 부분(223)이 2개의 고정 수단 내로 삽입되고, 상기 가이드 디스크(232)와 회전 디스크(235)가 상기 체결 부분(223)과 동기되어 회전된다. 상기 회전 디스크(235)가 회전될 때, 상기 핀(233)이 부분적으로 상기 배터리 박스(21)의 외부 표면(211) 밖으로 돌출되고 대응하는 압입부(202)와 체결된다. 따라서 배터리 박스(21)는 외부 케이스(20)의 수용 공간(201) 내에 단단하게 고정된다. 그 후 사용자는 고정 수단(23)으로부터 회전식 손잡이(22)를 당길 수 있다. 따라서 탄성 위치설정 기둥(234)이 천공부(232b)를 투과하고 핀(233)이 천공부(232b)와 체결된다.
도 6-7 및 도 2-6를 참조할 수 있다. 도 6은 방향 D를 따라 취해진, 도 3의 배터리 박스와 고정 수단을 도시하는 정면 개략도이다. 도 7은 도 6의 배터리 박스 및 고정 수단을 도시하는 개략적 저면도이다. 일부 실시예에서, 외부 케이스(20)는 적어도 가이드 레일(guiding rail)(207)을 포함한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 외부 케이스(20)는 2개의 가이드 레일(207)을 포함한다. 상기 2개의 가이드 레일(207)은 외부 케이스(20)의 하단 내부 벽(206) 상에 볼록하게 형성되고, 수용 공간(201) 내에 배치된다. 이 실시예에서, 상기 가이드 레일(207)은 역사다리꼴 단면을 가진다. 즉, 가이드 레일(207)의 양측 변부가 경사져 있다. 덧붙여, 가이드 레일(207)의 폭이 수용 공간(201)의 입구에서부터 수용 공간(201)의 내부 부분까지 점차 증가된다. 또한 배터리 박스(21)는 외부 케이스(20)의 적어도 하나의 가이드 레일(207)에 대응하는 적어도 하나의 가이드 홈(guiding groove)(212)을 더 포함한다. 이 실시예에서, 상기 배터리 박스(21)는 2개의 가이드 홈(212)을 포함한다. 상기 가이드 홈(212)은 배터리 박스(21)의 하단 표면에 형성된다. 덧붙여, 가이드 홈(212)의 크기 및 형태는 가이드 레일(207)의 크기 및 형태에 정합된다. 즉, 상기 가이드 홈(212)도 역시 역사다리꼴 프로파일을 가진다. 즉, 가이드 홈(212)의 폭이 배터리 박스(21)의 외부 표면(211)에서부터, 배터리 박스(21)의 외부 표면(211)에 대향하는 배터리 박스(21)의 내부 표면(214)까지 점차 증가한다.
배터리 박스(21)를 외부 케이스(20) 밖에서 외부 케이스(20)의 수용 공간(201) 내부로 도입시키는 과정 동안, 상기 가이드 레일(207)의 폭이 점차 증가하고, 상기 가이드 홈(212)의 크기 및 형태가 가이드 레일(207)의 크기 및 형태에 정합되기 때문에 가이드 홈(212)의 폭도 점차 증가한다. 따라서 배터리 박스(21)를 외부 케이스(20)로 도입하는 것이 더 쉽다. 덧붙여, 배터리 박스(21)를 수용 공간(201) 내로 도입하는 과정 동안, 가이드 레일(207)이 가이드 홈(212) 내에 수용된다. 가이드 레일(207)이 가이드 홈(212)에 정합되기 때문에, 상기 배터리 박스(21)가 더 매끄럽게 상기 수용 공간(201) 내로 도입될 수 있다. 덧붙여, 가이드 레일(207)이 역사다리꼴 단면을 갖고 가이드 홈(212)이 역사다리꼴 프로파일을 갖기 때문에, 가이드 레일(207)이 상기 가이드 홈(212) 내로 도입될 때, 상기 가이드 레일(207)이 가이드 홈(212)과 체결된다. 따라서 배터리 박스(21)가 수용 공간(201) 내에 더 단단하게 고정될 수 있다.
일부 실시예에서, 복수의 돌출 판(213)(가령, 4개의 돌출 판(213))이 배터리 박스(21)의 하부 표면 상에 개별적으로 형성된다. 돌출 판(213) 각각이 역사다리꼴 단면을 가진다. 덧붙여, 돌출 판(213)의 폭이 상기 배터리 박스(21)의 외부 표면(211)에서부터 상기 배터리 박스(21)의 내부 표면(214)까지 점차 감소된다. 복수의 돌출 판(213)의 배열 때문에, 적어도 하나의 가이드 홈(212)(가령, 2개의 가이드 홈(212)이 형성될 것이다. 가이드 홈(212)을 형성하는 방식은 비제한적이다. 예를 들어, 가이드 홈(212)은 배터리 박스(21)의 하부 표면에 형성되는 오목한 구조물일 수 있다.
상기의 기재로부터, 본 발명은 고정 및 도난방지 기능을 갖는 배터리 모듈을 제공한다. 고정 수단과 외부 케이스의 제 1 고정부 간의 체결 때문에, 상기 배터리 박스가 상기 외부 케이스의 수용 공간에 단단하게 고정될 수 있다. 따라서 전기 차량을 운전하는 동안, 배터리 박스의 진동 및 흔들림의 가능성이 최소화될 것이고, 배터리 모듈 내 충전식 배터리의 사용 수명이 증가될 것이다. 덧붙여, 회전식 손잡이를 회전시킴으로써, 상기 배터리 박스가 잠금 상태 또는 비잠금 상태로 선택적으로 조절될 수 있다. 덧붙여, 회전식 손잡이의 배열 때문에, 배터리 박스를 수용 공간으로부터 빼내는 것이 쉽지 않다. 따라서, 배터리 박스를 쉽게 변경하는 위험이 크게 감소되고 배터리 박스의 도난방지 효과가 증가된다. 덧붙여, 외부 케이스의 가이드 레일이 배터리 박스의 가이드 홈에 정합되기 때문에, 상기 배터리 박스가 상기 수용 공간 내로 매끄럽게 도입될 수 있고, 배터리 박스가 상기 수용 공간에 더 단단하게 고정될 수 있다.
본 발명이 현재 가장 실용적이고 선호되는 실시예라고 간주되는 것들에 대해 기재되었지만, 본 발명이 개시된 실시예에 한정될 필요는 없다. 오히려, 이하의 특허청구범위의 사상 및 범위 내에 포함되는 다양한 수정 및 유사한 구성까지 커버하며, 특허청구범위는 이러한 모든 수정 및 유사한 구조를 모두 포함하도록 최광의로 해석된다.

Claims (14)

  1. 전기 차량을 위한 배터리 모듈로서, 상기 배터리 모듈은
    상기 전기 차량 내에 고정되고 수용 공간과 제 1 고정부를 포함하는 외부 케이스,
    상기 수용 공간 내에 탈착 가능하게 설치되는 배터리 박스,
    상기 배터리 박스 상에 배치되는 고정 수단 - 상기 배터리 박스는 상기 수용 공간 내에 설치되고, 상기 고정 수단은 상기 제 1 고정부와 체결 또는 체결해제됨으로써, 상기 배터리 박스가 선택적으로 잠금 상태(locked status) 또는 비잠금 상태(unlocked status)가 되며, 상기 배터리 박스가 잠금 상태일 때 상기 배터리 박스는 수용 공간에 단단하게 고정되며, 상기 배터리 박스가 비잠금 상태일 때 상기 배터리 박스는 수용 공간으로부터 제거될 수 있음 - , 및
    상기 고정 수단으로 탈착 가능하게 삽입되는 회전식 손잡이 - 상기 회전식 손잡이를 회전시킴으로써, 상기 고정 수단과 제 1 고정부 간의 관계가 조절됨으로써, 상기 배터리 박스가 선택적으로 잠금 상태 또는 비잠금 상태가 되고, 상기 배터리 박스가 비잠금 상태일 때 상기 회전식 손잡이에 가해지는 외부 힘에 반응하여 상기 배터리 박스는 상기 수용 공간으로부터 제거됨 -
    을 포함하며,
    상기 고정 수단은 상기 제 1 고정부에 대응하는 제 2 고정부를 더 포함하며, 상기 제 2 고정부는 배터리 박스의 외부 표면 상에 배치되고, 상기 배터리 박스의 외부 표면은 상기 외부 케이스의 외부 측부에 대면하며, 상기 제 2 고정부는 상기 제 1 고정부와 체결 가능하고,
    상기 제 1 고정부는 압입부(indentation)이고, 상기 제 2 고정부는 핀(pin)이며,
    상기 고정 수단은
    상기 외부 표면 상에 회전 가능하게 배치되고, 봉 연결 동작을 통해 핀과 연결되는 회전 디스크 - 회전 디스크가 회전하면, 상기 핀이 외부 표면에 대해 회전됨으로써, 상기 핀이 외부 표면 밖으로 부분적으로 돌출되거나 상기 핀이 외부 표면 밖으로 돌출되지 않고, 상기 배터리 박스가 잠금 상태일 때 상기 핀은 압입부와 체결되고, 상기 배터리 박스가 비잠금 상태일 때 상기 핀이 압입부로부터 체결해제됨 - , 및
    상기 회전 디스크의 회전을 동기식으로 구동하기 위해 상기 회전 디스크를 회전 가능하게 덮는 가이드 디스크 - 상기 가이드 디스크는 오목부를 포함함 -
    를 더 포함하는, 배터리 모듈.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 고정 수단은 탄성 위치설정 기둥을 더 포함하고, 상기 탄성 위치설정 기둥은 회전 디스크에 인접하여 위치하고 외부 표면 상에 배치되는, 배터리 모듈.
  6. 제5항에 있어서, 상기 가이드 디스크는 탄성 위치설정 기둥에 대응하는 천공부를 더 포함하고, 상기 탄성 위치설정 기둥은 상기 천공부를 투과 가능한, 배터리 모듈.
  7. 제6항에 있어서, 상기 가이드 디스크는 외부 쉘을 더 포함하고, 상기 외부 쉘은 가이드 디스크, 핀, 탄성 위치설정 기둥 및 회전 디스크를 보호하기 위해 외부 표면 상에 배치되며, 상기 외부 쉘은 오목부에 대응하는 가이드 슬롯을 포함하는, 배터리 모듈.
  8. 제7항에 있어서, 상기 회전식 손잡이는
    상기 가이드 슬롯 내로 탈착 가능하게 삽입되는 삽입 부분,
    상기 삽입 부분의 제 1 단부로 연결되는 핸들 부분 - 상기 핸들 부분이 회전될 때, 상기 회전식 손잡이가 대응하여 회전됨 - ,
    상기 삽입 부분의 제 2 단부로 연결되는 체결 부분 - 상기 삽입 부분이 부분적으로 상기 가이드 슬롯을 투과하여 상기 가이드 디스크의 오목부와 체결됨 - , 및
    상기 체결 부분 상에 배치되고 상기 탄성 위치설정 기둥에 대응하는 가압 부분 - 상기 체결 부분이 오목부와 체결될 때, 상기 탄성 위치설정 기둥이 상기 가압 부분에 의해 가압된 경우, 상기 탄성 위치설정 기둥이 천공부 밖으로 튀어 나옴 -
    을 포함하는, 배터리 모듈.
  9. 제8항에 있어서, 상기 오목부, 가이드 슬롯, 및 체결 부분은 기다란 프로파일(elongated profile)을 갖는, 배터리 모듈.
  10. 제8항에 있어서, 상기 체결 부분이 가이드 슬롯을 투과하고 배터리 박스가 비잠금 상태일 때, 회전식 손잡을 당김으로써 상기 배터리 박스가 수용 공간으로부터 제거되도록 상기 체결 부분이 외부 쉘과 접촉되는, 배터리 모듈.
  11. 제1항에 있어서, 상기 외부 케이스는 가이드 레일을 더 포함하고, 상기 가이드 레일은 외부 케이스의 하단 내부 벽 상에 형성되는, 배터리 모듈.
  12. 제11항에 있어서, 상기 배터리 박스는 가이드 레일에 대응하는 가이드 홈을 더 포함하고, 상기 배터리 박스가 상기 수용 공간 내부로 도입되도록 가이드되도록 상기 가이드 홈은 배터리 박스의 하부 표면에 있고, 상기 가이드 레일과 정합되는, 배터리 모듈.
  13. 제12항에 있어서, 상기 가이드 레일이 역사다리꼴 단면을 갖고, 상기 가이드 레일의 폭이 상기 수용 공간의 입구부터 상기 수용 공간의 내부 부분까지 점차 증가되는, 배터리 모듈.
  14. 제12항에 있어서, 상기 가이드 홈은 역사다리꼴 프로파일을 가지며, 상기 가이드 홈의 폭은 상기 배터리 박스의 외부 표면에서부터 상기 배터리 박스의 내부 표면까지 점차 증가하며, 상기 내부 표면은 상기 외부 표면에 대향하는, 배터리 모듈.
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